JP2004286105A - Torque converter and its assembling method - Google Patents
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- F16H2041/243—Connections between pump shell and cover shell of the turbine
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はトルクコンバータの構造または組立方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術とその解決すべき課題】
トルクコンバータは、そのインペラシェルとコンバータカバーとをアーク溶接で結合することにより組み立てるようにしたものが一般的である。
【0003】
しかしながら、アーク溶接による組立では、溶接時に生じるスパッタが嵌合部の隙間を抜けてコンバータ内に侵入し、金属粒状の夾雑物となってATFに混入するのが避けられないので、これをろ過するためにメッシュの細かい高性能なフィルタを設ける必要がある。
【0004】
【特許文献1】特開2001−116109号公報
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明では、インペラシェルとコンバータカバーとの嵌合部を摩擦撹拌により結合する構成とする。このために、インペラシェルとコンバータカバーとの嵌合部を形成する内外接合面を、軸方向から寄り付く摩擦撹拌用のスターロッドに対向する端面上に露出させた構造とする。また、前記接合面を摩擦撹拌により結合する際に前記スターロッドの荷重を支持する肩部をインペラシェルまたはコンバータカバーに形成する。
【0006】
本発明によるトルクコンバータの組立は、前記スターロッド押圧時の荷重を前記嵌合部端面の背面側に設けた肩部で支持しながら摩擦撹拌加工することにより行う。
【0007】
【作用・効果】
本発明によれば、インペラシェルまたはコンバータカバーに形成した肩部にてスターロッドの押圧荷重を支持させながら摩擦撹拌による結合を行うので、インペラシェルとコンバータカバーとを強固に結合することができる。
【0008】
摩擦撹拌加工ではスパッタが発生しないためトルクコンバータ内部への夾雑物の混入がなく、したがって高性能フィルタを設ける必要がない。また、摩擦撹拌加工では加工物に対する熱的負担が少ないため、組立時の熱変形を考慮した設計を行う必要がなく、特にコンバータカバーの内面にロックアップクラッチのフェーシング部を形成する場合にその形状精度を確保しやすい。さらに、従来のアーク溶接では困難であったアルミ系材料からなるインペラシェル、コンバータカバーの適用も可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1または図2は、実施形態に係るトルクコンバータの要部を概略的に示した半断面図である。図1において、1はトルクコンバータのインペラシェル、2はコンバータカバー、3はステータ、4はタービンランナ、5はロックアップクラッチを示している。インペラシェル1は、図示したようにインペラ6と対向するタービンランナ4を収装するように端部が開放した湾曲形の断面形状をしており、その開放端部に略円盤状のコンバータカバー2を嵌合することでトルクコンバータの容器部分を構成する。
【0010】
インペラシェル1外周端の内側部分は、コンバータカバー2外周の接合面と嵌合する内側接合面となっており、これら内外の接合面は、軸方向から寄り付くFSW加工のためのスターロッド7に対向する端面上に露出する態様で嵌合部(インロー)8を形成している。
【0011】
インペラシェル1には、その外周部1aを挟んで前記嵌合部8と軸方向の相対する位置に肩部1bを形成している。この肩部1bは、摩擦撹拌加工(以下「FSW」と表す。)による結合を行う際に、図示したジグ10に載置してスターロッド7からの荷重を支持させるためのものである。肩部1bと嵌合部8との間には必要に応じてリブ1cを形成して軸方向の強度および剛性を確保する。嵌合部8はインペラシェル1およびコンバータカバー2の全周にわたって設けるが、肩部1bおよびリブ1cは要所にのみ設けるようにしてもよい。
【0012】
FSWによる結合は、コンバータカバー2を嵌合したインペラシェル1の肩部1bをジグ10に載せ、嵌合部8の接合面の上方からスターロッド7を寄り付かせて行う。回転するスターロッド7の先端部(プローブ)を接合面に当接することにより摩擦熱で加工物を溶融し、スターロッド7を接合面に沿って移動させるとその後方部分が固相接合状態となる。嵌合部8の接合面に沿ってスターロッド7を全周的に移動させることで結合は完了する。
【0013】
図2は本発明の第2の実施形態である。この実施形態は、インペラシェル1外周の接合面とコンバータカバー2内周の接合面との間にインペラシェル1側からスターロッド7が寄り付くように嵌合部8を形成し、前記接合面の延長線上に位置するコンバータカバー2の外周端面を肩部2bとして形成した点で第1の実施形態と異なる。
【0014】
この実施形態ではFSWの作業時にインペラシェル1の側面にスターロッド7が寄り付くことから、嵌合部8を形成する肩部2bをやや外側へ張り出してあり、その分だけトルクコンバータの外径が大きくなる。ただし、コンバータカバー2の嵌合部8を形成する外周部分がそのまま肩部2bとなっているので、FSW作業時のスターロッド7の荷重を支持させる際の強度および剛性の確保という点では有利である。
【0015】
図3と図4に、インペラシェル1とコンバータカバー2との間の嵌合構造および組立方法の詳細を示す。これらは、インペラシェル1とコンバータカバー2とのあいだの接合面Sよりも内周側に位置するようにインペラシェル1に環状溝11を、コンバータカバー2にこの環状溝11に嵌合する環状突起12をそれぞれ形成し、これら環状溝11と環状突起12とは組立完了状態で締り嵌め状態となるようにその形状または寸法を設定してある。
【0016】
より詳細には、図3のものは環状溝11と環状突起12をそれぞれ相互に嵌合可能なように内外径が同一の直円筒状に、ただし環状突起12の長さは環状溝11の深さよりもやや長く形成してある。インペラシェル1とコンバータカバー2とを、図の(a)の位置から環状突起12の先端部が環状溝11の底部に当接する(b)の位置まで嵌合したのち、軸方向に強い押圧力を作用させてコンバータカバー2を本来の嵌合完了位置まで移動させることで、(c)に示したように環状突起12を圧縮変形により径方向に膨張させて環状溝11に強く密着させる。図4のものは、環状溝11と環状突起12とをテーパ形状とし、本来の嵌合位置の直前(b)の位置で両者が当接するようにそれぞれの寸法を設定してある。この位置からコンバータカバー2を強く押圧して(c)の位置に移動させることで環状溝11と環状突起12とのあいだの径方向の変形により応力を残留させて相互に密着状態とする。なお、環状溝11をコンバータカバー2に、環状突起12をインペラシェル1にそれぞれ設ける構成とすることもできる。
【0017】
また、これらの実施形態では、前記環状溝11と環状突起12とによる嵌合構造の外側かつ接合面Sの一端に環状に空洞部13を形成している。この空洞部13を設けたことにより、FSW作業時のスターロッドの押圧に伴い、空洞部13の近傍にてインペラシェル1とコンバータカバー2の嵌合部8が図の(c)に矢印で示したように互いに近接する向きに変形して接合面Sの密着度を高める。FSW作業時には接合面間のギャップをできるだけ小さくすることが望ましいので、前記空洞部13による接合面の密着作用により、FSWによる結合をより適切に行うことができる。
【0018】
このようにして、図3または図4に示した実施形態によれば、環状溝11と環状突起12との強固な嵌合構造と、より良好なFSW加工結果が得られることにより、トルクコンバータの気密性をいっそう高めることができる。
【0019】
ところで、この実施形態のトルクコンバータを組み立てるには、前述したようにして環状溝11と環状突起12とが締り嵌め状態となるようにインペラシェル1とコンバータカバー2とを嵌合させたうえでFSWを実施するようにしてもよいが、環状溝11と環状突起12との間の締り嵌めそのものをFSW作業時のスターロッドからの荷重を利用して行わせることができる。すなわち、図3または図4の(b)に示したように、環状溝11と環状突起12とが変形する直前の位置までインペラシェル1とコンバータカバー2とを嵌合させた状態で、嵌合部8の端面上に露出させた接合面Sにスターロッド(図示せず)を押圧してFSWの作業を開始する。このとき、スターロッドの先端部に作用する押し付け力により接合と同時にコンバータカバー2を下方に押し込み、環状突起12を変形させる。これにより、トルクコンバータの組立作業効率を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るトルクコンバータの要部概略を示す半断面図。
【図2】本発明の第2の実施形態に係るトルクコンバータの要部概略を示す半断面図。
【図3】嵌合部の構造に関する実施形態の組立状態を示すための説明図。
【図4】嵌合部の構造に関する他の実施形態の組立状態を示すための説明図。
【符号の説明】
1 トルクコンバータのインペラシェル
1b 肩部
2 コンバータカバー
2b 肩部
5 ロックアップクラッチ
7 FSW(摩擦撹拌加工)用のスターロッド
8 嵌合部
11 環状溝
12 環状突起
13 空洞部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a structure or an assembling method of a torque converter.
[0002]
[Prior art and problems to be solved]
Generally, a torque converter is assembled by connecting its impeller shell and a converter cover by arc welding.
[0003]
However, in the assembly by arc welding, it is inevitable that spatter generated at the time of welding passes through the gap of the fitting portion and enters the converter to be mixed into the ATF as metal granular impurities. Therefore, it is necessary to provide a high-performance filter with a fine mesh.
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-116109
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the fitting portion between the impeller shell and the converter cover is configured to be connected by friction stirring. For this purpose, a structure is adopted in which the inner and outer joint surfaces forming the fitting portion between the impeller shell and the converter cover are exposed on the end surface facing the star rod for friction stirrer approaching from the axial direction. Further, a shoulder for supporting the load of the star rod when the joining surfaces are joined by friction stirring is formed on the impeller shell or the converter cover.
[0006]
Assembling of the torque converter according to the present invention is performed by friction stir processing while supporting the load at the time of pressing the star rod with a shoulder provided on the back side of the end face of the fitting portion.
[0007]
[Action / Effect]
According to the present invention, since the coupling by friction stirring is performed while supporting the pressing load of the star rod at the shoulder formed on the impeller shell or the converter cover, the impeller shell and the converter cover can be strongly coupled.
[0008]
In the friction stir processing, no spatter is generated, so that no foreign matter is mixed into the inside of the torque converter. Therefore, it is not necessary to provide a high-performance filter. In addition, the friction stir processing has a small thermal load on the workpiece, so there is no need to consider the thermal deformation during assembly, especially when the facing part of the lock-up clutch is formed on the inner surface of the converter cover. Easy to secure accuracy. Further, it is possible to apply an impeller shell and a converter cover made of an aluminum-based material, which are difficult with conventional arc welding.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 or FIG. 2 is a half sectional view schematically showing a main part of the torque converter according to the embodiment. 1, reference numeral 1 denotes an impeller shell of a torque converter, 2 denotes a converter cover, 3 denotes a stator, 4 denotes a turbine runner, and 5 denotes a lock-up clutch. The impeller shell 1 has a curved cross-sectional shape with an open end so as to accommodate the turbine runner 4 facing the
[0010]
An inner part of the outer peripheral end of the impeller shell 1 is an inner joint surface that fits with a joint surface of the outer periphery of the
[0011]
The impeller shell 1 has a shoulder 1b at a position axially opposed to the
[0012]
The connection by the FSW is performed by placing the shoulder 1b of the impeller shell 1 fitted with the
[0013]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a
[0014]
In this embodiment, since the
[0015]
3 and 4 show details of a fitting structure between the impeller shell 1 and the
[0016]
More specifically, the one shown in FIG. 3 is a right cylindrical shape having the same inner and outer diameters so that the
[0017]
Further, in these embodiments, the
[0018]
In this manner, according to the embodiment shown in FIG. 3 or FIG. 4, a strong fitting structure between the
[0019]
Incidentally, in order to assemble the torque converter of this embodiment, the impeller shell 1 and the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view schematically showing a main part of a torque converter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a half sectional view schematically showing a main part of a torque converter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing an assembled state of the embodiment relating to the structure of the fitting portion.
FIG. 4 is an explanatory view showing an assembled state of another embodiment relating to the structure of a fitting portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impeller shell 1b of torque converter 1
Claims (7)
スターロッド押圧時の荷重を前記嵌合部端面の背面側に設けた肩部で支持しながら摩擦撹拌加工することを特徴とするトルクコンバータの組立方法。A method of assembling a torque converter in which a fitting portion between an impeller shell and a converter cover is pressed by a star rod against a joint surface exposed on an end face thereof and joined by friction stirring,
A method for assembling a torque converter, wherein friction stir processing is performed while supporting a load at the time of pressing a star rod with a shoulder provided on the back side of the end face of the fitting portion.
前記嵌合部はその端面上に露出させた接合面に摩擦撹拌加工用のスターロッドを押圧してインペラシェルとコンバータカバーとを結合するトルクコンバータの組立方法であって、
前記摩擦撹拌加工時のスターロッドの押圧力により前記環状溝と環状突起との間に締り嵌めの締結力を発生させることを特徴とするトルクコンバータの組立方法。An annular groove is formed on one of the impeller shell and the converter cover so as to be located on the inner peripheral side with respect to the inner and outer joint surfaces forming these fitting portions, and an annular projection is formed on the other side so as to be fitted into the annular groove. The shape and dimensions of the annular groove and the annular projection are set so as to be in a tightly fitted state in an assembled state, and
The fitting portion is a method of assembling a torque converter that couples an impeller shell and a converter cover by pressing a star rod for friction stir processing on a joint surface exposed on an end surface thereof,
A method of assembling a torque converter, wherein a tightening force of interference fit is generated between the annular groove and the annular projection by a pressing force of a star rod during the friction stir processing.
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